Name: in situ synthesis of gold nanoparticles without aggregation in the interlayer space of layered titanate transparent films
Uploaded: 2017-01-17T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about In Situ Synthesis of Gold Nanoparticles without Aggregation in the Interlayer Space of Layered Titanate Transparent Films at JoVE.com

This work was partly supported by Nippon Sheet Glass Foundation for Materials Science and Engineering and JSPS KAKENHI (Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research, #50362281).

Achtung: Immer vorsichtig, wenn Sie mit Chemikalien und Lösungen zu arbeiten. Führen Sie die entsprechenden Sicherheitsmaßnahmen und tragen Handschuhe, Schutzbrille und einen Laborkittel zu allen Zeiten. Beachten Sie, dass Nanomaterialien zusätzliche Gefahren für ihre Bulk-Pendant verglichen haben. 1. Herstellung von Regents <ol><li> Bereiten Sie die Methylviologen wässrige Lösung durch Lösen von 0,0012 g 1,1&#39;-Dimethyl-4,4&#39;-bipyridinium - dichlorid (Methylviologen; MV 2+) in 20 ml Wa...

Diese Handschrift ein detailliertes Protokoll für die in situ - Synthese von Goldnanopartikeln (AuNPs) innerhalb des Zwischenraums von TNS - Filme. Dies ist der erste Bericht über die in situ Synthese von AuNPs innerhalb des Zwischenraums von TNS. Außerdem fanden wir , dass die 2-AET + arbeitet als wirksame Schutz Reagenz für AuNPs innerhalb der Zwischenschicht von TNS. Diese Verfahren hybridisiert AuNPs und TNS transparente Folien. TNS Filme mit guter optischer Transparenz 21...

Verschiedene Edelmetall-Nanopartikel (MNP) zeigen charakteristische Farben oder Töne aufgrund ihrer lokalisierten Oberflächenplasmonenresonanz (LSPR) Eigenschaften; Somit kann MNP 1-4 in verschiedenen optischen und / oder photochemische Anwendungen verwendet werden. Kürzlich sind Kombinationen von Metalloxid-Halbleiter (MOS) Photokatalysatoren, wie Titanoxid (TiO 2) und MNPs wurden neue Typen von Photokatalysatoren 5-14 gründlich untersucht. Jedoch in vielen Fällen sehr geringe Mengen an MNPs existieren auf der MOS Oberfläche, weil die meisten MOS-Partikel relativ niedrigen Oberflächenbereiche aufweisen. Auf der anderen Seite, geschichteten Metalloxid - Halbleiter (LMOSs) photokatalytischen Eigenschaften aufweisen und eine große Oberfläche haben, in der Regel mehrere hundert Quadratmeter pro Einheit g eines LMOS 15-17. Darüber hinaus haben verschiedene LMOSs Interkalation Eigenschaften (dh verschiedene chemische Spezies innerhalb ihrer ausdehnbaren und großen Zwischenräumen untergebracht werden) 15-20. Somit kann mit einer Kombination von MNP und LMOSs, wird erwartet, dass relativ große Mengen an MNPs mit den Halbleiterphotokatalysatoren hybridisiert werden. (; TNS 16-30 Titandioxid Nanoschicht) transparente Folien durch sehr einfachen Schritten Wir haben die erste in situ Synthese von Kupfer - Nanopartikeln (CuNPs) 21 innerhalb der Zwischenraum von LMOS berichtet. Allerdings haben die Einzelheiten der Syntheseverfahren und die Charakterisierung der anderen edlen MNPs und TNS-Hybriden noch nicht berichtet worden. Darüber hinaus wurden die CuNPs innerhalb der TNS Schichten leicht oxidiert und entfärbt unter Umgebungsbedingungen 21. Als solche konzentrierten wir uns auf Gold - Nanopartikel (AuNPs), da AuNPs weithin für verschiedene optische, photo verwendet werden und katalytische Anwendungen, und es wird erwartet , dass sie gegen Oxidation relativ stabil sein wird 3-5,7,8,10-14 , 28,31,32. Hier berichten wir über die Synthese von AuNPs im Zwischenraum von TNS und zeigen that 2-ammoniumethanethiol (2-AET + Abbildung 1 kleines Bild) arbeitet effektiv als Schutz Reagenz für AuNPs in der Zwischenschicht von TNS.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="979">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:295px;">Methyl viologen dichloride</td>
			<td style="width:173px;">Aldrich Chemical&#160; Co., Inc.</td>
			<td style="width:124px;">1910-42-5</td>
			<td style="width:388px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">Tetrabutylammonium hydroxide</td>
			<td>TCI</td>
			<td>T1685</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">cesium carbonate</td>
			<td>Kanto Chemical Co., Inc.</td>
			<td>07184-33</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">anatase titanium dixoide</td>
			<td>Ishihara Sangyo Ltd.</td>
			<td>ST-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">hydrochloric acid</td>
			<td>Junsei Chemical Co., Ltd.</td>
			<td>20010-0350</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">sodium hydroxide</td>
			<td>Junsei Chemical Co., Ltd.</td>
			<td>195-13775</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">Tetrachloroauric(III) acid trihydrate</td>
			<td>Kanto Chemical Co., Inc.</td>
			<td>17044-60</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">sodium tetrahydroborate</td>
			<td>Junsei Chemical Co., Ltd.</td>
			<td>39245-1210</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">2-ammoniumethanethiol hydrochloride</td>
			<td>TCI</td>
			<td>A0296</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;">Ultrapure water (0.056 &#181;S/cm)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Milli-Q water purification system (Direct-Q&#174; 3UV, Millipore)</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td>Microscope slide (Thickness : 1.0&#8764;1.2 mm)</td>
			<td>Matsunami glass Co., Ltd.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;"></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

in situ synthesis of gold nanoparticles without aggregation in the interlayer space of layered titanate transparent films

Combinations of metal oxide semiconductors and gold nanoparticles (AuNPs) have been investigated as new types of materials. The in situ synthesis of AuNPs within the interlayer space of semiconducting layered titania nanosheet (TNS) films was investigated here. Two types of intermediate films (i.e., TNS films containing methyl viologen (TNS/MV2+) and 2-ammoniumethanethiol (TNS/2-AET+)) were prepared. The two intermediate films were soaked in an aqueous tetrachloroauric(III) acid (HAuCl4) solution, whereby considerable amounts of Au(III) species were accommodated within the interlayer spaces of the TNS films. The two types of obtained films were then soaked in an aqueous sodium tetrahydroborate (NaBH4) solution, whereupon the color of the films immediately changed from colorless to purple, suggesting the formation of AuNPs within the TNS interlayer. When only TNS/MV2+ was used as the intermediate film, the color of the film gradually changed from metallic purple to dusty purple within 30 min, suggesting that aggregation of AuNPs had occurred. In contrast, this color change was suppressed by using the TNS/2-AET+ intermediate film, and the AuNPs were stabilized for over 4 months, as evidenced by the characteristic extinction (absorption and scattering) band from the AuNPs.

Zwei Arten von Vorläuferfilme wurden in dieser Studie (dh mit und ohne Schutz Reagenz (2-AET +) in der Zwischenschicht von TNS) verwendet. In Abwesenheit von 2-AET +, 1,1&#39;-Dimethyl-4,4&#39;-bipyridinium - dichlorid (Methylviologen; MV 2+) wurde als Expansions des Zwischenraums verwendet, da MV 2+ -haltigen LMOSs gewesen häufig als Zwischenprodukte bei der Gastaustausch Methode zur Herstellung von LMOSs 16,17,21,33-36. ...

Watch this Scientific Journal Video about In Situ Synthesis of Gold Nanoparticles without Aggregation in the Interlayer Space of Layered Titanate Transparent Films at JoVE.com

In Situ Synthesis of Gold Nanoparticles without Aggregation in the Interlayer Space of Layered Titanate Transparent Films

Hier stellen wir ein Protokoll für die in situ - Synthese von Goldnanopartikeln (AuNPs) innerhalb des Zwischenraums von geschichtetem Titanat - Filmen ohne die Aggregation von AuNPs. Keine spektrale Änderung wurde beobachtet, auch nach 4 Monaten. Das synthetisierte Material hat Anwendungen in der Katalyse, Photokatalyse und die Entwicklung von kosteneffektiven plasmonic Geräte erwartet.

In - situ - Synthese von Gold - Nanopartikeln ohne Aggregation zwischen die Schichten von Layered - Titanat OHP - Folien

Combinations of metal oxide semiconductors and gold nanoparticles (AuNPs) have been investigated as new types of materials. The in situ synthesis of AuNPs ...

Research

JoVE Journal

Engineering

In Situ Synthesis of Gold Nanoparticles without Aggregation in the Interlayer Space of Layered Titanate Transparent Films

Synthesis and Functionalization of Nitrogen-doped Carbon Nanotube Cups with Gold Nanoparticles as Cork Stoppers

Synthese und Funktionalisierung von Stickstoff-dotierten Kohlenstoffnanoröhrchen Cups mit Gold-Nanopartikel als Korken

Nitrogen-doped carbon  nanotubes consist of many cup-shaped graphitic compartments termed as  nitrogen-doped carbon nanotube cups (NCNCs).  These ...

Forschung

Ingenieurwesen

Detection and Recovery of Palladium, Gold and Cobalt Metals from the Urban Mine Using Novel Sensors/Adsorbents Designated with Nanoscale Wagon-wheel-shaped Pores

Erkennung und Wiedergewinnung von Palladium, Gold und Kobalt-Metalle aus der Urban-Mine mit Hilfe neuartiger Sensoren / Adsorbentien mit nanoskaligen Wagon-Rad-förmigen Poren Ausgewiesene

Developing low-cost, efficient processes for recovering and recycling palladium, gold and cobalt metals from urban mine remains a significant challenge in ...

Fabrication and Characterization of Superconducting Resonators

Herstellung und Charakterisierung von Superconducting Resonators

Superconducting microwave resonators are of interest for a wide range of applications, including for their use as microwave kinetic inductance detectors ...

Electrospray Deposition of Uniform Thickness Ge23Sb7S70 and As40S60 Chalcogenide Glass Films

Electrospray Deposition of Uniform Thickness Ge23Sb7S70 and As40S60 Chalcogenide Glass Films

Elektroabscheidung von einheitlicher Dicke Ge<sub&gt; 23</sub&gt; Sb<sub&gt; 7</sub&gt; S<sub&gt; 70</sub&gt; Und As<sub&gt; 40</sub&gt; S<sub&gt; 60</sub&gt; Chalkogenidglases Films

Solution-based electrospray film deposition, which is compatible with continuous, roll-to-roll processing, is applied to chalcogenide glasses. Two ...

Spark Plasma Sintering Apparatus Used for the Formation of Strontium Titanate Bicrystals

Spark Plasma Sintering Gerät verwendet für die Bildung von Strontiumtitanat Bikristalle

A spark plasma sintering apparatus was used as a novel method for diffusion bonding of two single crystals of strontium titanate to form bicrystals with ...

Fabrication of Ultra-thin Color Films with Highly Absorbing Media Using Oblique Angle Deposition

Herstellung von ultra-dünnen Farbfilm mit stark absorbierenden Medien mit schrägen Winkel Deposition

Ultra-thin film structures have been studied extensively for use as optical coatings, but performance and fabrication challenges remain.&#160; We present ...

Methods of Ex Situ and In Situ Investigations of Structural Transformations: The Case of Crystallization of Metallic Glasses

Methods of Ex Situ and In Situ Investigations of Structural Transformations: The Case of Crystallization of Metallic Glasses

Methoden der Ex-Situ und In Situ Untersuchungen zu strukturellen Veränderungen: der Fall der Kristallisation von metallischen Gläsern

We demonstrate the use of two nuclear-based analytical methods that can follow the modifications of microstructural arrangement of iron-based metallic ...

Controllable Nucleation of Cavitation from Plasmonic Gold Nanoparticles for Enhancing High Intensity Focused Ultrasound Applications

Steuerbare Keimbildung der Kavitation von Plasmonische Gold-Nanopartikel für die Verbesserung der hohen Intensität konzentriert Ultraschallanwendungen

In this study, plasmonic gold nanoparticles were simultaneously exposed to pulsed near-infrared laser light and high intensity focused ultrasound (HIFU) ...

Radio Frequency Magnetron Sputtering of GdBa2Cu3O7&#8722;&#948;/ La0.67Sr0.33MnO3 Quasi-bilayer Films on SrTiO3 (STO) Single-crystal Substrates

Radio Frequency Magnetron Sputtering of GdBa2Cu3O7ÃƒÆ’Ã‚Â¢Ãƒâ€¹Ã¢â‚¬Â 'ÃƒÆ’Ã…Â½Ãƒâ€šÃ‚Â´/ La0.67Sr0.33MnO3 Quasi-bilayer Films on SrTiO3 STO Single-crystal Substrates

Radiofrequenz das Magnetron-Sputtern GdBa2Cu3O7−δ/ La0,67Sr0,33MnO3 quasi-Bilayer Filme auf SrTiO3 (STO) Einkristall Substraten

Here, we demonstrate a method of coating ferromagnetic La0.67Sr0.33MnO3 (LSMO) nanoparticles on (001) SrTiO3 (STO) single-crystal substrates by radio ...

Large Area Substrate-Based Nanofabrication of Controllable and Customizable Gold Nanoparticles Via Capped Dewetting

Großflächige Substrat-basierte Nanofabrikation von steuerbaren und anpassbare Gold-Nanopartikeln über angeschnittene Ärmel Dewetting

Recent scientific advances in the utilization of metallic nanoparticle for enhanced energy conversion efficiency, improved optical device performance, and ...